浙江近岸台风暴潮及冲淤研究

发布时间：2017-12-23 11:03

  本文关键词：浙江近岸台风暴潮及冲淤研究　出处：《浙江大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：我国沿海地区经济发达、人口密度大,频发的台风暴潮造成巨大的经济损失和人员伤亡。研究登陆中国台风的发展趋势、数值模拟台风暴潮并分析漫堤概率以及开展台风暴潮泥沙动床模拟,对于丰富海岸动力学理论、提高海岸防灾减灾能力具有重要的理论意义和应用价值。主要成果如下:(1)分析了 1950～2015年登陆中国的热带气旋次数和强度,计算了中国热带气旋的登陆概率,提出舟山-三亚海岸的热带气旋登陆概率分布公式和符合正态分布的“强度概率”公式,揭示登陆中国海岸热带气旋的分布规律和2000年来台风登陆次数增加的发展趋势。建立四种常用的风-气压场数值模型,模拟9711台风期间浙江海域的风-气压场,认为藤田-高桥模型适合浙江典型台风的风-气压场计算。(2)构建了浙江海域基于70%概率圆的台风暴潮数值模型,模拟了 112组5612型超强台风作用下的台风暴潮。据此分析登陆位置、中心气压和移行风速对浙江近岸台风暴潮的影响。导出了台风暴潮随中心气压和流速而变的非线性关系式,改进前人的线性关系,并与数值模拟结果相吻合。分析了浙江海塘的漫堤概率,结果表明,5612型台风作用下,部分海塘发生漫堤,以舟山钓浪最为严重,漫堤概率达到1;中心气压减小引起的漫堤概率变化较小;移行风速增大引起风应力增大,从而使漫堤的海塘数量增多,尤其当移行风速增大30%时,浙江海塘均可能漫堤。(3)建立了 9711台风和5612台风期间考虑围垦工程的风暴潮模型,分析椒江河口岸线变化对台风暴潮的影响,发现在9711台风的向岸风作用下,水动力较围垦工程前明显增强,围垦后口门内台风暴潮增幅可达49cm;而在5612台风的离岸风影响下,水动力较围垦工程前有所增强,围垦后口门内台风暴潮变幅约5 cm。建立了理想河口模型,分析洪水径流、底坡和河道缩窄对台风暴潮的影响,发现上游径流增大引起台风暴潮削弱,而河床底坡变陡和河道缩窄均能造成台风暴潮增大。(4)建立了台风暴潮泥沙三维嵌套动床模型,数值模拟了椒江河口台风暴潮与泥沙输运,发现动床模型优于定床模型。分析了河口有、无台风时的悬沙输运,发现台风期含沙量为无台风时的4～6倍,输沙量达无台风时的17倍,最大浑浊带的运动范围增大至43.5 km。台风暴潮作用下椒江河口表现为外冲内淤,泥沙净向陆输移。白沙-海门河段床面冲刷0.15 m,为无台风时的3倍,海门-马头山河段内淤积厚度最大约0.3 m,为无台风时的12倍,这与海门-白沙河段水深小且潮流作用强有关。围垦工程使台风暴潮输沙量有所增大,海门-白沙河段冲刷增大至0.24m,最大浑浊带运动范围进一步扩大。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P731.23

【参考文献】

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本文编号：1323614